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40Cr广泛用于机械制造,这种钢的机械性能很好。这是一种中碳合金钢,淬火性能好,40Cr可以淬硬至HRC45~52。所以如果需要提高表面硬度,又希望发挥40Cr优越的机械性能,常将40Cr调质后进行表面高频淬火处理,硬度可达55-58HRC,这样就能得到需要的高的表面硬度又保持了心部好的韧性。
40Cr弹性模量E(20℃) /MPa 200000~211700 ,切变模量G(20℃) 80800
淬火工艺
40Cr淬火850℃,油冷;回火220℃,水冷、油冷、空冷。40Cr表面淬火硬度为52-60HRC,火焰淬火能达到48-55HRC。
氮化处理
40Cr属于可氮化钢,其所含元素有利于氮化。40Cr经氮化处理后可获得较高的表面硬度,40Cr调质后氮化处理硬度高能达到72~78HRA,心部硬度达到43~55HRC。
氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化层薄,并且较脆,因此要求有较高强度的心部组织,所以要先进行调质热处理,获得回火索氏体,提高心部机械性能和氮化层质量。
焊接
40Cr焊接前注意预热,以防止因基体散热,造成焊缝内部激冷淬裂。焊接后调质前好加一遍正火。
缩小γ相区元素——亦称铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上升, A4点下降(铬除外, 铬含量小于7%时, A3点下降; 大于7%后,A3点迅速上升), 从而缩小γ相区存在的范围, 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。
12Cr1MoVG合金板合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小, 可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。
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